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橡膠硫化-概述

作者:由 Thor2011 發表于 動漫時間:2022-10-17

哈嘍哈嘍,今天繼續來學習橡膠了

要了解橡膠硫化,首先就要了解一下硫化的歷史,這樣才能知根知底呀。

橡膠硫化的過程,其實可以比作成:

麵粉->麵糰(透過加熱、加壓)->饅頭

生膠->混煉膠(加熱、加壓)->硫化膠

兩者的工藝過程是不是有點像呢?

1、硫化的發明與發展

1800年,查爾斯·因特異生於康涅狄格州

1839年,將橡膠和硫黃混合加熱(里程碑)

1844年,專利「金屬橡膠彈性體化合物」授權

1851年,參加倫敦展覽會

1898年,因特異輪胎公司成立

硫化的發展

橡膠硫化-概述

由圖可知,從1839年到1930年,隨著促進劑的發展,硫化時間大大縮短,硫化效率提高。

苯胺(最早的促進劑)

D、M、DM噻唑類促進劑

完整的硫化體系:硫化劑、促進劑、活化劑(ZnO)、硬脂酸(SA)

CV:普通硫黃硫化體系

SEV:半有效硫化體系

EV:有效硫化體系

EC:平衡硫化體系

2、硫化

定義:在一定的溫度、壓力和時間下,橡膠的線型大分子透過物理或化學作用形成三維網狀結構的過程。

本質:化學交聯,把塑性膠料轉變成高彈性橡膠的過程。

硫化劑:能夠使線性的橡膠分子交聯成立體網路結構的物質。

硫化前後橡膠結構變化

硫化前:

自然狀態下,橡膠分子是無規捲曲狀態。

施加外力,無規捲曲分子會處於伸直狀態,再進一步拉伸,分子間會產生滑移。

去掉外力後,橡膠又會恢復到原始狀態。但分子滑移是恢復不了,分子滑移就是塑性變形,或者說永久變形。

硫化後:

橡膠分子間形成交聯鍵,形成網狀結構。

受到外力拉伸,由於網狀結構會發生很大變形,又能很快恢復,所以橡膠永久變形會很小。

交聯賦予了橡膠彈性。

硫化前後橡膠效能變化

硫化前效能:

塑性變形大(不可恢復)

溶解(NR可溶於汽油、苯、甲苯)

遇熱發黏,遇冷變硬(熱穩定性不好)

強度低(生膠NR拉伸強度1。4-2。5MPa)

硫化後效能

彈性大(伸長率大、去掉外力後恢復)

溶脹(溶脹大小,取決於硫化程度高低,交聯密度大,溶脹程度小)

穩定性好(耐熱、耐寒性提高)

強度高(拉伸強度可達17-25Mpa)

3、硫化劑

橡膠硫化-概述

硫黃(多用於不飽和橡膠)

粉末硫黃(固體塊狀橡膠)

不溶性硫黃(不會出現噴霜)

膠體硫黃(乳膠製品)

沉澱硫黃(乳膠製品)

過氧化物(多用於飽和橡膠)

金屬氧化物(鹵素)

樹脂

今天的硫化歷史和發展學廢了嘛?

標簽: 硫化  橡膠  硫黃  促進劑  分子